Регистровая память ˗ эксклюзивная серверная начинка
Приветствую вас, мои дорогие читатели. Предметом нашей сегодняшней беседы будет регистровая память. Большинство из вас скорей всего впервые слышат этот термин, поскольку обычные пользовательские компьютеры не имеют к нему никакого отношения. А раз так, то логично предположить, что такой модуль обладает какими-то дополнительными или незаурядными возможностями.
Речь идет о разновидности оперативной памяти, и вы скажете, что неплохо было бы ее заполучить и опробовать в деле. Но давайте не будем спешить. Дочитайте статью до конца и вы, узнаете не только, что это за память, но и что с ней можно и что нельзя делать.
Для начала определимся с терминами.
Регистровая память (Registered Memory) обозначается аббревиатурой RDIMM, так как является разновидностью обычной DIMM памяти, которую мы хорошо знаем как DDR2, DDR3, DDR4.
Соответственно нерегистровую память называют, unregistered DRAM или UDIMM. Так же регистровую память именуют буферной, что справедливо в отношении принципа ее работы.
Для чего нужны регистры?
Теперь вспомним, как работает ОЗУ. Данные загружаются в нее с жесткого диска, но команды на выполнение этих действий идут из центрального процессора. А точнее из контроллера памяти, который напрямую связан с чипами оперативки. При работе обычных компьютеров (даже игровых) все процессы происходят в штатном режиме.
Но вот в серверах интенсивность обращений к оперативке намного выше, причем одновременно может обрабатываться множество невзаимосвязанных запросов. Очевидно, что при этом может быть задействовано сразу несколько микросхем ОЗУ, что приводит к повышению токовой нагрузки на контроллер и увеличивает риск выхода его из строя.
Чтобы повысить надежность системы «Оперативная память – Контроллер» между ними интегрируется регистровый модуль, в котором происходит предварительная буферизация информации при ее чтении или записи. Сам этот чип располагается непосредственно на планке оперативной памяти, которая поэтому и называется регистровой.
Как опознать RDIMM?
Выходит, у регистровой памяти отличие от обычной в дополнительной микросхеме, спросите вы? Конечно да, но не спешите заниматься подсчетом чипов.
Дело в том, регистровая память используется исключительно как серверная. А значит, в ней обязательно должна быть реализована технология ECC (error-correcting code memory), назначение которой ˗ коррекция ошибок в считываемой из ОЗУ информации. Специальный процессор, так же установленный на плашке оперативки, сверяя её с исходными данными, записанными в память, и способен при этом обнаружить несоответствие бита в одном машинном слове.
Обычно на 8 микросхем ОЗУ идет один модуль ECC и один регистровый, который, кстати, отличается меньшими размерами. Зная это, при беглом взгляде на планку памяти можно подсчитать общее количество чипов и сделать вывод о том обычная это оперативка или нет.
Чтобы не запутаться в подсчёте микросхем я все-таки предлагаю обращать внимание на маркировку, по которой вы легко определите регистровую память. Просто прочитайте, что написано в конце: если есть символы «R» или «REG» то это она.
Необычные качества регистровой памяти
Теперь поговорим об особенностях регистровой памяти. Это полезная информация, особенно для тех, кто возжелал с ее помощью апгрейдить свой ПК:
Дополнительный буферный элемент в структуре связи между ОЗУ и контроллером влияет на быстродействие памяти, ведь каждое обращение к регистрам производится потактово. А значит, на величину такта такая память будет медленнее обычной. Если сравнивать с SDRAM то задержка имеет место для начального цикла запросов.
Вот такая она, регистровая память.
Нравится вам это, или нет, но она не для всех. Да, она и по цене дороже, и в продаже встречается не так часто. Но главное, у нее узкая серверная специализация. Но, друзья, согласитесь, RDIMM это очень интересный объект, изучив который вы не только повысили уровень своих компьютерных знаний, но и получили дополнительную информацию о работе оперативки.
На этом я заканчиваю нашу беседу и желаю вам всем процветания и успехов.
Registered модули памяти
SDRAM модули DDR4 доступны в небуферизованных и Registered версиях. Большинство материнских плат для ПК предназначены для использования небуферизованных модулей. Эти модули позволяют передавать сигналы контроллера памяти непосредственно на чипы модуля без каких-либо помех.
Registered модули
Системам, предназначенным для приема чрезвычайно больших объемов оперативной памяти (например, серверам), часто требуются Registered модули. Registered модуль использует архитектуру, в которой регистр чипов на модуле, действует как интерфейс между фактическими чипами RAM и чипсетом. Регистры временного хранения данных, которые передаются в микросхемы памяти и из них, позволяют добавить в модуль много больше чипов ОЗУ, чем обычно может поддерживать чипсет.
Чтобы обеспечить, необходимое для буфера чипов пространство, Registered модуль DIMM часто выше стандартного модуля. На рисунке ниже сравнивается типичный Registered DIMM с типичным небуферизованным модулем с DIMM.
Подсказка. При установке Registered модулей DIMM в корпус Slimline, может возникнуть проблема зазора между верхней частью DIMM, и самим корпусом. Некоторые поставщики продают низкопрофильные Registered модули DIMM, которые имеют такую же высоту, что и небуферизованные модули. Если ваша система не имеет достаточного места для стандартных Registered модулей, используйте этот тип DIMM. Некоторые производители, для специфичных систем, продают только этот тип модулей DIMM.
Важно отметить, что вы можете использовать только тот тип модуля, который поддерживает ваша материнская плата (или чипсет). Для большинства, это стандартные небуферизованные модули или, в некоторых случаях, Registered модули.
Типичный Registered DIMM выше, чем типичный небуферизованный модуль DIMM. Это обеспечивает место для буфера чипов.
Детали SDR DIMM
Модули SDR DIMM используют совершенно другой чем SIMM, тип обнаружения, называемый Serial Presence Detect (SPD). Он состоит из небольшого чипа EEPROM или флэш-памяти на DIMM, который содержит специально отформатированные данные, указывающие функции DIMM. Эти последовательные данные считываются через последовательные контакты данных на модуле DIMM, что позволяет материнской плате автоматически конфигурировать точный тип установленного DIMM.
Apple и другие не PC системы могут использовать версии буферизации 5V. К счастью, ключевые вырезы вдоль края разъема модуля DIMM для буферизованных/небуферизованных модулей в 3.3V/5V, как показано на следующем рисунке, разнесены по-разному. Это предотвращает вставку в данный сокет неправильный тип DIMM.
168-контактный DRAM DIMM, определение ключевых пазов.
Детали DDR DIMM
184-контактные модули памяти DIMM, для обозначения напряжения, используют одну ключевую насечку.
Ключевой паз 184-контактного разъема DDR SDRAM DIMM
Чтобы обеспечить совместимость как с низкопрофильными, так и высокопрофильными защелками, DDR DIMM используют две выемки с каждой стороны. Обратите внимание, что позиция выреза относительно центра DIMM смещена. Это предотвращает его вставку в гнездо другой стороной. Ключ-паз расположен слева, по центру или справа от области между штифтами 52 и 53. Это указывает напряжение I/O DDR DIMM и предотвращает неправильную установку в гнездо, что может повредить модуль DIMM.
Детали DDR2 DIMM
240-контактный DDR2 DIMM, чтобы обеспечить совместимость как с низкопрофильными, так и высокопрофильными защелками, использует две выемки с каждой стороны. Чтобы предотвратить вставку модуля в гнездо обратной стороной, выемка соединения смещена относительно центра DIMM. Выемка расположена в центре области между контактами 64 и 65 передней панели (184/185 задней панели), пазов для определения напряжению нет, так как все модули DDR2 DIMM работают на 1,8В.
Детали DDR3 DIMM
240-контактный DDR3 DIMM, чтобы обеспечить совместимость как с низкопрофильными, так и с высокопрофильными защелками, использует две выемки с каждой стороны. Чтобы предотвратить вставку модуля в гнездо обратной стороной, паз соединения смещен относительно центра DIMM. Ключевой паз расположен в центре области передней панели, между контактами 48 и 49 (168/169 на задней панели), паза определения напряжения нет, поскольку все модули DDR3 DIMM работают на 1,5В.
Детали DDR4 DIMM
288-контактный DDR4 DIMM, чтобы обеспечить совместимость с низкопрофильными и высокопрофильными защелками, использует две выемки с каждой стороны. Пазы более квадратной формы, чем в предыдущих конструкциях. Чтобы предотвратить вставку модуля в гнездо обратной стороной, паз соединения смещен относительно центра DIMM. Ключевой паз располагается на передней панели, в центре области между штырями 77 и 78, паза определения напряжения нет, потому что все DDR4 DIMM работают на 1.2V.
Что такое регистровая RDIMM-память и зачем нужен ECC
Содержание
Содержание
Что такое RDIMM, для чего нужен регистр
Оперативная память в сокращении может называться ОЗУ. Ее также называют оперативным запоминающим устройством, памятью с произвольным доступом, RAM. ОЗУ также можно ласково назвать «оперативкой». RAM логически состоит из ячеек памяти. Каждая ячейка хранит количество бит, равное степени двойки. 2^3=8 бит, 2^4=16 бит, 2^5=32 бит, 2^6=64 бит. У каждой ячейки памяти есть свой адрес. Адрес ячейки «оперативки» выглядит следующим образом: FFFFFFFFF.
Регистровой памятью (Registered DIMM, RDIMM) называют модули ОЗУ, которые имеют на «борту» отдельный регистр для адресов «оперативки» и команд.
Контроллер ОЗУ в процессоре обращается к регистрам, регистры же направляют информацию в микросхемы памяти. Такая организация «оперативки» позволяет увеличить количество модулей на канал RAM за счет снижения электрической нагрузки на контроллер памяти. Контроллер находится либо в северном мосту материнской платы, либо в процессоре. Также вдвое уменьшается емкость модулей памяти, если модуль содержит два регистра.
Регистровая память отличается от обычной, небуферизованной «оперативки», более высокими задержками при чтени и записи информации в модулях ОЗУ. Это происходит из-за того, что модули содержат дополнительный промежуточный узел — буфер. Чтение/запись производит контроллер памяти в процессоре или северном мосту материнской платы. Работа с этим узлом, естественно, требует дополнительного времени работы. Но при этом отметим то, что уменьшается нагрузка на процессор, так как буфер отвечает за непосредственную работу с банками памяти.
Каждый модуль ОЗУ содержит микросхему SPD (Serial Presence Detect). Данная микросхема содержит прошивку модуля памяти. Эта прошивка определяет работу более простых микросхем.
Регистровая и буферизованная память — одно и то же
Регистровая память — это буферизованная память. Как было обозначено выше — регистр — это буфер для адресов и команд при работе с памятью. Процессор или северный мост материнской платы отправляют данные, адреса ячеек памяти и команды. Регистры выполняют команды по указанным адресам.
Такая память стоит дороже обычной, небуферизованной памяти. Используется она исключительно в серверах, потому что позволяет получить больший объем памяти на один процессор в сервере.
Что такое FB-DIMM
FB-DIMM, Full Buffered Dual Inline Memory Module — полностью буферизованная DIMM — это планки ОЗУ DDR2. Плашки ОЗУ при этом используют последовательный интерфейс передачи данных между модулями памяти и контроллером «оперативки». В отличие от стандартных модулей RAM, они используют не 240-pin, а 96-pin из 240 возможных пинов. Такая организация работы позволяет организовывать с помощью контроллеров памяти большее количество каналов на материнской плате. Вплоть до 6 каналов. Данные модули памяти несовместимы с обычными планками «оперативки».
Последовательный интерфейс — это интерфейс передачи данных, при работе которого данные передаются по одному проводу или дорожке на печатной плате друг за другом. Таких проводов (дорожек) может быть несколько, но принцип передачи данных при этом не меняется.
Advanced Memory Buffer, AMB — микросхема, которая организует работу модулей памяти FB-DIMM. Эта микросхема располагается прямо на планке «оперативки».
В один канал памяти при такой организации работы модулей ОЗУ возможна установка до 8 планок «оперативки». Это позволяет, в случае с RAM DDR2, добиться емкости ОЗУ до 192 Гигабайт на один сервер.
В связи с тем, что микросхема AMB добавляет свои задержки в работу модуля памяти, данные плашки работают несколько медленнее модулей RDIMM, регистровой ОЗУ. Но, так как общее количество памяти в данном случае возрастает, то общая производительность системы также возрастает.
Краткая история оперативной памяти
Ниже приводится краткая история развития типов ОЗУ. Начинаем мы ее со времени выпуска памяти SDRAM. Это произошло в 1996 году. Пропускная способность данной RAM составила 1.1 GBps.
Следующей памятью в таблице указана память RDRAM. Она была выпущена в 1998 году. Это была абсолютно новая архитектура ОЗУ. Совершенно новый стандарт от фирмы Rambus. Было выпущено несколько поколений памяти. Она отличалась более высокими частотами, стабильными таймингами, вот только при этом задержки функционирования памяти были немного выше. К сожалению, данная память не выдержала конкуренции на рынке и вынуждена была сойти со сцены рынка памяти.
Следующими в таблице указаны линейки RAM DDR. Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных. Этот стандарт ОЗУ был выпущен на рынок в 2000 году. Данная память используется и на текущий момент. При этом развивается стандарт для достижения более высоких скоростей функционирования.
Последним типом RAM DDR, выпущенным на рынок, на данный момент является память DDR4.
Выбираем оперативную память для твоего компьютера
Мы уже публиковали гайды по выбору самых разных компонентов компьютера — процессора, материнской платы, SSD-накопителя, монитора, даже о маршрутизаторе не забыли. Остались две очень важные для любого боярина покупки — оперативная память и видеокарта. О графических ускорителях поговорим позже, когда Nvidia и ее партнеры наконец-то выпустят в широкую продажу карточки 20-й серии. Сегодня же разберемся в тонкостях выбора оперативной памяти.
Как и со многими аспектами жизни, с ОЗУ непросто. Казалось бы, бери побольше объема, да и все. Но есть много тонкостей, которые могут испортить впечатление от покупки так, что никакие десятки гигабайтов не будут радовать. Итак, пойдем по порядку, чтобы, с одной стороны, не переплатить за ненужное, а с другой — не остаться у глючного компьютера в попытке чересчур сэкономить.
Опять же подчеркнем, что у компьютерных гуру эта статья может вызвать приступы презрительных усмешек и пальцевый зуд повышенной чесоточности. Все правильно, потому что наш гайд нацелен на людей, которые не посещали университетов компьютерной грамотности и не каждый день сталкиваются с проблемой выбора «самых правильных» таймингов.
Содержание
Типы оперативной памяти
А вы думали, что сначала надо определиться с объемом? Мол, больше гигабайтов — больше счастья? Нет, сперва стоит узнать, какой тип оперативки вам нужен.
Компьютерный рынок, несмотря на пессимистические прогнозы, постоянно развивается, и оперативная память совершенствуется вместе с ним. Время от времени появляются новые технологии и стандарты, позволяющие увеличить скорость работы памяти, уменьшить ее энергопотребление и тепловыделение. Так поколение за поколением выпускаются все новые и новые типы ОЗУ.
Узнать, к какому поколению относится планка памяти, легко по маркировке DDR (double data rate — «удвоенная скорость передачи данных»). Обычного DDR в настольных системах уже давно не встретишь, как и DDR2. На пожилых, но не вышедших в тираж сборках еще может встречаться DDR3, однако если речь идет об актуальных компьютерах с новенькой «требухой», то здесь без вариантов будет DDR4. Где-то на горизонте не первый год маячит память пятого поколения, но пока о ней можно забыть.
Таким образом, если мы ориентируемся на новые актуальные процессоры и материнские платы, то выбор сводится к типу памяти DDR4. К слову, даже если вы ошиблись и купили неподходящий тип ОЗУ, не надо бояться угробить компьютер — у вас банально не получится установить эту планку в материнскую плату. Каждый тип памяти выпускается на плате с особым разъемом, которому должен соответствовать разъем на материнке. Видите, что выемка на плашке памяти ну никак не совпадает с перегородкой в слоте? Поздравляем — этот тип ОЗУ не подходит для вашей машины! Осталось договориться с магазином и обменять его на что-нибудь более полезное.
С DDR4 понятно — дальше только о нем и будем говорить. Но что еще за DDR4 DIMM? А DDR4 SO-DIMM? Или вот DDR4 DIMM Registered? Что ж, DIMM — это всего лишь Dual In-line Memory Module (двухсторонний модуль памяти), то есть непосредственное и не очень нужное обозначение того, что перед вами модуль оперативной памяти определенного формфактора и ничего более (или менее). DDR4 DIMM — как раз то, что нужно для настольных компьютеров.
Модули памяти формата SO-DIMM (Small Outline Dual In-line Memory Module), как ясно из англоязычной расшифровки названия, отличаются более компактными габаритами по сравнению с DIMM. Такие планки используются в системах с ограниченным внутренним пространством. Ноутбуки и мини-ПК — вот среда обитания такой памяти.
DDR4 DIMM Registered — это регистровая память с буфером, который частично берет на себя контроль за передачей данных в памяти. Такие модули считаются более надежными и отказоустойчивыми, при этом они обычно немного дороже и, поговаривают, чуть медленнее обычной DIMM. Используются практически только в серверах и малоинтересны для классического домашнего пользователя.
Коротко о главном. Собираете компьютер из новых актуальных комплектующих? Значит, можете не разбираться в типах памяти и сразу ставить галочку напротив DDR4 DIMM, игнорируя все остальные.
Объем памяти
Многие думают, что именно этот параметр самый важный. И это действительно почти так! Одновременно он же и самый простой. Да, здесь прекрасно работает принцип «чем больше, тем лучше». Но в разумных пределах.
Нет смысла покупать 64 ГБ оперативной памяти, если… Нет, оставим просто «нет смысла покупать 64 ГБ оперативной памяти». Конечно, вы можете сутками напролет обрабатывать терабайты видео, но тогда вряд ли читаете этот гайд.
Минимально допустимый на сегодня объем ОЗУ — 4 ГБ. Все, что ниже — выброшенные на ветер деньги. Этого объема хватит для веб-серфинга, просмотра кино, нетребовательных игр. В общем, то что надо для рабочей офисной машины.
8 ГБ хватит уже почти на все и почти для всех. Игры, кино в высоком разрешении, обработка фото и чуть-чуть видео, браузер с десятком-другим открытых вкладок. Все это без особых проблем будет бегать, но поочередно. Вариант без запаса, но жить можно.
16 ГБ — пока оптимальный вариант для абсолютного большинства пользователей. Браузер с «тыщей» вкладок уже можно не закрывать перед запуском требовательной игры. Вообще можно ничего не закрывать. Очень удобная емкость, с небольшим запасом, но без крокодильих слез за ненужные траты.
32 ГБ нужны, но пока только для специфических задач «не для всех». Столько памяти пригодится для работы, например, дизайнеров или все тех же спецов по редактированию видео. В домашнем компьютере 32 ГБ еще не стали стандартом, хотя изредка встречаются у энтузиастов, которым надо всего и побольше. Возможно, через пару лет столько ОЗУ начнут с удовольствием «кушать» отдельные ААА-проекты.
Коротко о главном. Для компьютера «посидеть в интернете» и при очень урезанном бюджете берите 4 ГБ и копите еще на столько же. 8 ГБ — разумный выбор, но по возможности все-таки лучше отдать предпочтение 16 ГБ и на ближайшее время забыть про оперативку. 32 ГБ — если вы вообще не хотите думать о ней.
Лучше два модуля по 8 ГБ, чем четыре по 4 ГБ
Выше мы говорили о разном объеме оперативной памяти — 4, 8, 16, 32 ГБ. Но почему нет ни слова о 9 или 12 ГБ? Ведь можно взять один модуль емкостью 4 ГБ, потом докупить еще 4 ГБ, подсобрать денег и впихнуть в компьютер еще 4 ГБ. Так обманем систему! Начнем с малого и потихонечку будем апгрейдиться!
Делать так никто не запрещает, но есть нюанс. Во-первых, исходить надо из того, что сегодня широко распространены планки памяти объемом 4, 8 и 16 ГБ. То есть установить 3 ГБ + 6 ГБ точно не получится. Во-вторых, компьютеры любят четное количество установленных планок памяти, то есть фактически два или четыре модуля. В-третьих, если вы забьете все четыре слота на материнской плате, это приведет к повышенной нагрузке на контроллер памяти, а потому может негативно сказаться на стабильности и производительности системы, а также возможном разгоне.
Таким образом получается, что оптимальнее всего использовать два слота (три — очень нежелательно, один — можно, но с прицелом на «добавку»). Можно и четыре, но вы должны быть уверены в качестве всех компонентов системы и в том, что не будете ее разгонять.
Так что же лучше — один модуль на 8 ГБ или два по 4 ГБ? Если речь о новой системе, логичнее купить один 8-гигабайтный модуль и начать откладывать на еще один такой же. А если выбор между одним модулем емкостью 16 ГБ и двумя по 8 ГБ? В таком случае предпочтительней второй вариант, и вот почему.
В современных компьютерах поддерживается двухканальный режим работы памяти, при котором увеличивается скорость передачи данных между памятью и компьютерными компонентами. То есть фактически забесплатно пользователь получает прирост к производительности компьютера. Мощность увеличится ненамного, но почему бы не воспользоваться таким приятным бонусом?
Без нюанса не обошлось и здесь — для двухканального режима работы необходимо два идентичных по характеристикам модуля памяти от одного производителя. Многие вендоры предлагают комплекты такой памяти — одинаковой и гарантированно работающей в этом режиме. Бывает, что такие комплекты стоят дороже, чем аналогичные модули, но вне комплекта. Вестись на «сборные» предложения не обязательно, достаточно купить идентичные планки одной серии (проверяйте маркировку).
Чтобы двухканальный режим заработал, память надо установить в «правильные» слоты на материнской плате. Обычно они обозначены одним цветом и размещаются через один. Например, синие 1-й и 3-й слоты, а также черные 2-й и 4-й.
